现在汽车电子控制系统波形分析教程手册：第三章汽车上常见的波形
电控汽车波形分析——电子信号分析
交流(AC)信号
• 在汽车发动机微机控制系统 中产生交流(AC)信号的传感 器和装置有:车速传感器 (VSS)磁脉冲式曲轴位置 (CKP)和凸轮轴位置(CMP)传 感器、从模拟进气歧管绝对 压力传感器(MAP)信号得到的 发动机真空平衡波形和爆震 传感器（KS）等。
频率调制信号
• 在汽车发动机微机控制系统中产生可变 频率信号的传感器和装置有:数字式空气 流量传感器、数字式进气歧管绝对压力 传感器、光电式车速传感器(VSS)、霍尔 式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴位置 (CMP)和曲轴位置(CKP)传感器、霍尔式 凸轮轴位置(CKP)和曲轴位置(CKP)传感 器等。
• 如果一个传感器、执行器或电控单元产生了不正 确判定尺度的电子信号，则该信号电路就可能遭 到“通讯中断”的损失，对外的表现就是发动机工 作不正常、车辆行驶能力降低或排放超标等故障 ，在一些情况下还会产生故障代码(DTC)。
• 在汽车发动机ECU和其他智能电子设备中 用来通信的串行数字信号是最复杂的信 号，它是包含在汽车电子信号中的最复 杂的“电子句子”，在实际检测过程中， 多数情况下要用专门的微机五要素”
• 直流、交流、频率调制、脉宽调制和串 行数据信号也称为电子信号的“五要素 ”。
• “五要素”可以看成是发动机微机控制 系统中各个传感器、控制电控单元和其 他设备之间相互通讯的基本语言，正是 “五要素”中各自不同的特点，构成了 用于不同通讯的信号。
电子信号的判定依据
• 任何一个汽车发动机微机控制系统电子 信号都应该具有幅值、频率、形状、脉 宽和阵列等5个可以度量的参数指标。因 此从“五要素”信号中得到只有5种判定 特征的信息类型是非常重要的，因为发 动机ECU需要通过分辨这些特征来识别各 个传感器提供的各种信息，并依据这些 特征来发出各种命令，指挥不同的执行 器动作。这就是电控控系统电子信号的5 种判定依据。
9项目二 2.1 汽车波形检测与分析
项目二 汽车波形检测与分析
2、汽车电子信号的判定依据
信号类型
直流 交流 频率 脉宽 串行数据
五类电子信号的判定特征
判定特征
幅度 频率 外形 脉冲宽度
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阵列 *
项目二 汽车波形检测与分析
2、汽车电子信号的判定依据
幅值： 信号的最高电压（电子信号在一定点上的即时电压）；
项目二 汽车波形检测与分析
3、波形的识别
波形的占空比： 表示信号的脉冲宽度与信号周期的比值，用百分比表示
项目二 汽车波形检测与分析
二、汽车电子系统基本波形分析
1、直流电压波形
项目二 汽车波形检测与分析
2、交流电压波形
波形判定的重点： 输出信号必须连贯、没有中断，且有规律、整齐
项目二 汽车波形检测与分析
项目二 汽车波形检测与分析
1、汽车电子信号的类型
汽车电子信号基本分为模拟信号和数字信号
按功能分类 输入（电源、感知、参考） 处理（控制、诊断、记录） 输出（驱动、共享） 反馈（正、负）
项目二 汽车波形检测与分析
1、汽车电子信号的类型
按物理属性分类： 直流 交流 频率 脉宽 串行数据
汽车检测仪器的使用
思考题
1、汽车电Leabharlann 号的评判要素有哪些？ 2、汽车电子信号的基本波形有哪几种？ 3、示波器常用的术语有哪些？
只允许信号的交流成分通过它，滤掉了直流成分（用电容来过 滤直流电压信号）； 7、直流耦合：
测量交流和直流信号； 8、接地耦合：
确认示波器显示0Ｖ电压位置； 9、自动触发：
波形分析——精选推荐
电控汽油喷射系统的波形分析汽车用示波器一、汽车示波器的功用汽车上电子设备所占的比例越来越多，电子设备的修理工作也就越来越多，这就对今天的汽车维修技术提出了新挑战。
现代的汽车修理工作已经不再是一个单纯的机械修理，而是机械和电子一体化的维修，如果一个汽车维修企业不具备有效地排除汽车电子设备的故障能力，这个企业必将面临被淘汰的危险。
为了能有效地排除汽车电子设备的故障，保证汽车修理的质量，必须具备以下三个基本条件：（1）必备的测试设备；（2）必需的维修资料；（3）必要的技术培训；汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力了的工具。
用普通的示波器去测试电子设备时，最大的困难是设定示波器（即调整示波器的各个按钮，使显示的波形更为清楚）和分析波形，而使用汽车示波器测试汽车电子设备非常简单，只要像点菜单一样，选择要测试的内容，无需任何设定和调整就可以直接观察波形。
汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器，它的设定和调整是全自动的，使用汽车示波器，就你使用一台“傻瓜”照相机一样方便。
示波器与万用表相比有着更为精确及描述细致的优点，万用表通常只能用1—2个电参数来反映电信号的特征，而示波器则用电压随时间的变化的图形来反映—‘个电信号，它显示电信号比万用表更准确、更形象达式有些汽车电子设备的信号变化速率非常快，变化周期达到干分之一秒．通常测试仪器的扫描速度应该是被测试信号的5—10倍。
还有许多故障信号是间歇的，时有时无，这就需要仪器的测试速度大大高于故障信号曲速度。
汽车示波器不仅可以快速捕捉电信号，还对以用较慢的速度来显示这些波形，以便一面观察，一面分析。
汽车示波器还可以以储存的方式记录信号波形，反复观察已经发生过的快速信号，这就为分析故障提供了极大方便。
无论是高速信号(如喷油嘴、间歇性故障信号)，还是慢速信号(如节气门位置变化及氧传感器信号)，都可以用汽车示波器来观测被测设备的工作状况。
1电控汽车波形分析——电子信号分析2
电子信号的判定依据
幅值 所谓电子信号的幅值就是指 电子信号在一定点上 频率 所谓电子信号的频率就是信 号的循环时间，即电子信号 在两个事件或循环之间的时 间，一般指每秒的循环数 (HZ),也表示每秒的波形周 期数，如图1b所示。
电子信号的判定依据
喷油器控制信号
初级点火波形
次级点火波形
脉宽调制信号
在汽车发动机微机控制系统中产生脉宽 调制信号的电路或装置有:点火线圈一次 侧、电子点火正时电路、废气再循环控 制(EGR)阀、排气净化电磁阀、涡轮增压 电磁阀和其他控制电磁阀、喷油器、怠 速控制电动机和怠速控制电磁阀等。
串行数据(多路 信号 串行数据 多路)信号 多路
汽车发动机微机控制系统都具有故障自 诊断功能和其他串行数据传输能力的控 制模块，则串行数据信号是由发动机ECU、 车身控制模块（BCM）和制动防抱死系统 控制模块(ABS ECU)或其控制模块产生的。
电控系统电子信号分析
通过示波器检测发动机微机控制系统工作过程中 数据传输的波形，可以让检测、维修技术人员知 道在电子电路中到底发生了什么。 它显示的电子信号比万用表更准确、更形象，因 为万用表通常只能用1～2个电参数来反映电子信 号的特性，而示波器则是用电压随时间的变化的 图形来反映一个电子信号 因此波形分析是现代汽车电控系统故障分析的一 种很重要的手段和方法。 利用波形检测方法可以进行发动机微机控制系统 的运行情况分析（也称氧传感器平衡过程O2FB） 电器电路故障分析。
脉冲宽度 所谓电子信号的脉冲宽度就是指电子信号所占的 时间或占空比，如图1c所示。 形状 所谓电子信号的形状就是指电子信号的外形特征， 它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等。 阵列 所谓电子信号的阵列就是指组成专门信息信号的 重复方式，例如第1缸传送给发动机ECU的上止 点同步脉冲信号，或传给微机故障检测仪的有关 冷却液温度是210℃的串行数据流等。
汽车电子信号与基本波形分析
1.直流（DC）信號。 2.交流（AC）信號。 3.頻率控制信號。 4.脈寬控制信號。 5.串列數據（多工）信號。
2-2汽車電子信號判定依據
汽車電子語言的難題-五個“判定依據”
振幅-電子信號在一定點上的即時電壓。 頻率-電子信號在兩個事件或循環之間的時間， 一般指每秒的循環數（HZ）。 脈衝寬度-電子信號所佔的時間或高、寬。 形狀-電子信號的外型特徵，它的曲線和輪廓。 陣列-組成專門信息信號的重複方式。
表 2-1五個判定根據與五種基本類型的相關連帶關係
2-3汽車電子系統基本波形分析
3.交流+直流電壓波形 4.單階波形(單信號)
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
5.脈衝波形(單信號)
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
6.脈衝信號
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
7.隨機波形(僅2-23)
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
2-3汽車電子系統基本波形分析
1.直流電壓波形
2-3汽車電子系統基本波形分析
2.交流電壓波形
2-3汽車電子系統基本波形分析
電子信號的判定依據 信號類型 振幅 直流 交流 頻率控制 脈寬控制 串列數據 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 頻率 判定依據 形狀 脈衝寬度 波模
汽车电控燃油控制的波形分析
汽车电控燃油控制的波形分析引言在现代汽车中，电控燃油系统起着至关重要的作用。
燃油控制是维持引擎正常运行的关键，而波形分析那么是诊断问题的有力工具。
本文将对汽车电控燃油控制的波形进行分析，帮助了解燃油系统的工作原理、故障诊断方法以及解决问题的技巧。
1. 汽车电控燃油系统简介汽车电控燃油系统主要由燃油泵、进气系统、点火系统、喷油器、传感器等组成。
整个系统通过电子控制单元〔ECU〕协调工作，确保燃油供应的精确控制，并实时调整以满足引擎的需求。
2. 汽车电控燃油控制的波形分析原理燃油控制是通过ECU对燃油喷射时机和量进行精确控制来实现的。
波形分析是诊断燃油控制系统的有效方法之一，主要通过观察和分析传感器和执行器的输出信号波形来判断系统的工作状态和是否存在故障。
在波形分析中，一些常用的输入信号包括： - 氧传感器输出信号 - 空气流量传感器输出信号 - 曲轴位置传感器输出信号 - 进气歧管绝对压力传感器输出信号一些常用的输出信号包括： - 燃油喷射器驱动脉冲信号 - 点火系统的点火脉冲信号 - 燃油泵驱动信号 - 长时燃油修正信号通过对这些信号波形的观察和分析，可以给出诊断结果，判断系统是否正常工作。
3. 汽车电控燃油控制的常见问题和解决方法3.1. 燃油喷射器故障燃油喷射器是汽车燃油系统中的关键部件之一。
当喷油器出现故障时，会导致燃油供应缺乏或过量，引发引擎失火或工作不稳定的问题。
在波形分析中，观察燃油喷射器驱动脉冲信号的波形可以判断其工作状态。
正常情况下，喷油器应该有规律的脉冲信号，且脉冲的持续时间和频率应该符合规格要求。
如果喷油器的脉冲信号出现异常，如持续时间过短或过长，频率异常等，可能需要更换或维修燃油喷射器。
3.2. 传感器故障汽车燃油控制系统中的传感器起着收集和反应关键信息的作用。
常见的传感器包括氧传感器、进气歧管绝对压力传感器和曲轴位置传感器。
通过观察传感器的输出信号波形，可以判断传感器是否工作正常。
电控汽车波形分析课件
目录
• 电控汽车概述 • 电控汽车波形分析基础 • 电控汽车波形分析实践 • 电控汽车波形分析案例 • 电控汽车波形分析工具与软件 • 电控汽车波形分析的未来发展与挑战
电控汽车概述
01
电控汽车的定义与分类
总结词
电控汽车是指通过电子控制系统来控制发动机、变速器、底盘等关键系统，实现 车辆性能优化和智能驾驶的汽车。
底盘控制波形分析
底盘控制波形分析是电控汽车波 形分析的重要环节，通过对底盘 控制波形进行分析，可以了解底
盘的悬挂系统和稳定性表现。
底盘控制波形包括悬挂波形、转 向波形等，通过对这些波形的分 析，可以判断出底盘的悬挂系统 、转向系统等系统的运行状况。
底盘控制波形分析对于故障诊断 和性能优化具有重要意义，可以 帮助维修人员快速定位故障并采
详细描述
随着电子技术和计算机技术的不断发展，电控汽车在控制精度、响应速度、节能减排等方面具有显著优势。未来 ，随着自动驾驶技术的成熟和新能源汽车的普及，电控汽车将成为智能交通和绿色出行的重要支撑。同时，电控 汽车的安全性和可靠性也将得到进一步提升，为消费者提供更加安全、舒适的出行体验。
电控汽车波形分析
详细描述
电控汽车通常采用电子控制单元（ECU）来接收传感器信号，根据预设算法对信 号进行处理，并向执行器发送指令，以实现对车辆各系统的精确控制。根据电控 系统的复杂程度，电控汽车可分为初级、中级和高级三个级别。
电控汽车的发展历程与趋势
总结词
电控汽车的发展经历了从传统机械系统到电子控制系统，再到智能网联系统的演变过程。未来，电控汽车将朝着 更加智能化、电动化、网联化的方向发展。
统的性能表现，如操控稳定性、舒适性等，并诊断可能存在的故障。
1电控汽车波形分析__电子信号分析
电控汽车波形分析
——电子信号分析
电控汽车波形分析
• 电控系统电子信号分析 • 波形测试设备 • 传感器波形分析 • 执行器波形分析 • 点火波形分析 • 柴油机波形分析 • 波形分析在电控汽车故障检测诊断中的
应用
电控系统电子信号分析
• 发动机微机控制系统在整个工作过程中都是以电 子信号的形式进行数据传输的，因此只要能够检 测出发动机微机控制系统在发动机运转过程中数 据传输的波形，通过观察波形便可以得知发动机 微机控制系统的工作是否正常，从而判断发动机 微机控制系统的故障所在。
电子信号的“五要素”
• 直流、交流、频率调制、脉宽调制和串 行数据信号也称为电子信号的“五要 素”。
• “五要素”可以看成是发动机微机控制 系统中各个传感器、控制电控单元和其 他设备之间相互通讯的基本语言，正是 “五要素”中各自不同的特点，构成了 用于不同通讯的信号。
电子信号的判定依据
• 任何一个汽车发动机微机控制系统电子 信号都应该具有幅值、频率、形状、脉 宽和阵列等5个可以度量的参数指标。因 此从“五要素”信号中得到只有5种判定 特征的信息类型是非常重要的，因为发 动机ECU需要通过分辨这些特征来识别各 个传感器提供的各种信息，并依据这些 特征来发出各种命令，指挥不同的执行 器动作。这就是电控控系统电子信号的5 种判定依据。
电控系统电子信号分析
• 通过示波器检测发动机微机控制系统工作过程中 数据传输的波形，可以让检测、维修技术人员知 道在电子电路中到底发生了什么。
• 它显示的电子信号比万用表更准确、更形象，因 为万用表通常只能用1～2个电参数来反映电子信 号的特性，而示波器则是用电压随时间的变化的 图形来反映一个电子信号
脉宽调制信号
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第三章汽车上常见的波形
汽车在进入电子电脑化时代之后，车用电脑成了处理各个电路系统的主角。
车用电脑（ECM、ECU、PCM、CPU）事实上也是一种电子元件，它接收5种不同类型的电压信号。
第一节常见信号种类
一、直流电压（DCV）发动机冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、废气再循环压力温度和位置。
翼板式或热丝式空气流量计、真空和节气门开关，以及通用汽车，克莱斯勒汽车和亚洲汽车的进气压力传感器。
二、交流电压（ACV）车速传感器(VSS)、防滑制动轮速传感器、磁电式曲轴转角(CKP)和凸轮轴传感器(CMP)、从模拟压力传感器(MAP)信号得到的真空平衡波形、爆震传感器(KS)
三、频率（Hz）数字式空气流量计、福特数字进气压力传感器、光电式车速传感器(VSS)、霍尔式车速传感器(VSS)、光电式凸轮轴(CAM)和曲轴转角传感器(CKP)、霍尔式车速传感器、霍尔式凸轮轴和曲轴转角传感器。
四、脉宽信号点火信号初极、点火信号正时电路、废气再循环控制、净化、涡轮增压和其他控制电磁阀、喷油器、怠速控制马达和电磁阀。
五、串行数据（多路）信号电脑控制模块之间的传递信号。
ECM接受来自各种不同传感器的输入信号，经过转换处理、储存、计算比对之后，再转换输出至各个作动器去动作。
根据汽车电子信号的五大类（直流、交流、频率、脉宽调制和串行数据信号），对应得出五个“判定要素”。
幅值------在一定点上的即时电压；
频率------在两个事件或循环之间的时间，一般指每秒的循环数(HZ)；
脉冲宽度--所占的时间或占空比；
形状------外形特征；它的曲线、轮廓和上升沿、下降沿等；
阵列------组成专门信息信号的重复方式，例如#1缸传送给发动机控制电脑的上止点同步脉冲信号；
每个电子信号都可以用五种判定要素中的一个或多个加以判定
表3-1 电子信号的判定特征
交流* * *
频率调制* * *
脉宽调制* * * *
串行数据* * * * *
第二节常见波形分类
下表3-2为常见的传感器（输入元件）及执行器（输出元件）实例的典型波形分类表。
我们特别以模拟信号和数字式信号来作分类，可以看到：在ECM的输入元件中，大部分属于模拟式；而ECM的输出元件里，则多以数字式信号为主。
根据对各元件的典型波形的了解，在实际获得波形之后，便可以进行有效率的分析工作。
在常见波形列表的后面，是目前汽车上广泛采用的多路通信方式的其中一种CAN总线的信号波形。
3-2 典型传感器及执行器的波形分类表
传感器（输入元件）
形式检测功能元件名称波形说明
模拟转速线圈式转速
传感器
轮速传感器
（ABS用）
模拟式脉动交流
流量流量板式M A
F、热线式MAF
模拟式直流
负荷电位计式TPS 模拟式直流
式温度CTS、IAT 模拟式直流
尾气排放O2传感器模拟式脉动直流
位置线圈式CMP、
CKP、TDC位
置传感器
模拟式脉动交流压力MAP 模拟式直流
数字转速霍尔效应式
RPM传感器、
VSS（变速器
用）
变频直流方波
流量卡门涡流式脉冲宽度调制直流
负荷N/A
温度N/A
尾气排放N/A
式位置霍尔效应式
CKP
变频直流方波压力数字式MAP 变频直流方波
执行器（输出元件）
形式检测功能元件名称波形说明
模拟式继电器N/A
电磁阀
（流量
控制）
EGR调节电磁
阀
变频脉动直流
EGR阀位置传
感器
模拟式直流
定速电机鼓风机、风扇
电机
模拟式交流
数字式
数字开关晶体
管
电子点火器变频直流方波
电磁阀
（流量控
制）
IAC控制阀变频脉动交流
EGR控制电磁
阀
脉冲宽度调制直流
方波（PWM DC）EGR电磁阀ON/OFF切换直流
活性碳罐电
磁阀
ON/OFF切换直流
涡轮增压控
制电磁阀
脉冲宽度调制直流
图3-1是CAN总线的信号波形。
式
喷油器脉冲宽度调制直流
变速电机占空比或IAC
控制阀
脉冲宽度调制直流
步进式IAC
控制阀
直流脉冲图3- 1 宝来1.8T舒适系统CAN线信号波形
参考文献：
1 高义军编著. 现代汽车电子技术. 第一版. 北京：人民交通出版社, 2005年4月
2 宋福昌编. 汽车传感器识别与检测图解. 北京：电子工业出版社, 2006.7
3 董辉著. 汽车用传感器. 北京:北京理工大学出版社, 2000.7。